Bàn chút xíu về tên gọi
Bậc Hiền-nhân trở lên không bị mắc kẹt vào tên gọi, cho nên họ dễ dàng chứng ngộ chân lý, hiểu máy huyền vi. Còn bọn phàm phu tục tử chúng ta bị trói buộc vào danh xưng, dựa dẫm vào ngôn ngữ, cho nên học đến đâu thấy rối tung đến đó. Bởi vậy, muốn hướng đến trạng thái siêu phàm nhập thánh, ta hãy ráng mà lĩnh hội cái ý cần truyền đạt hơn là bám chặt vào tên gọi, ngôn từ…
Mấy câu trên đây là mình viết cho mấy bạn sử dụng tiếng Việt kha khá rồi, chứ bạn nào dở tiếng Việt thì phải ráng mà trau giồi chứ đừng có ở đó mà sướng.
“Phổ thiết kế” trong tài liệu này được gọi là “phổ phản ứng đàn hồi” trong TCVN 9386:2012. Từ “phổ phản ứng đàn hồi” là được dịch từ từ “elastic response spectrum” trong tiêu chuẩn Eurocode 8, còn từ “phổ thiết kế” là do mình dịch từ từ “design spectrum” trong sách của Chopra và các tiêu chuẩn thiết kế của Mỹ. Thiệt ra mình muốn dùng từ “phổ thiết kế đàn hồi” thay cho từ “phổ thiết kế” vì nó rõ nghĩa hơn, nhưng thôi, cắt ngắn vài từ để đánh máy cho nó đỡ tốn thời gian.
Tại sao mình không dùng từ cho giống với TCVN? Đơn giản là vì mình đã dùng từ “phổ phản ứng” (response spectrum) hay “phổ phản ứng đàn hồi” (elastic response spectrum) để nói về một thứ khác. Đó là phổ phản ứng của các hệ đàn hồi với một băng gia tốc cụ thể. Khái niệm này mình sử dụng thống nhất với sách của Chopra.
Tại sao mình không dùng từ “phổ phản ứng đàn hồi” để chỉ “phổ thiết kế” và chế ra một từ khác để chỉ phổ phản ứng của các hệ đàn hồi với một băng gia tốc cụ thể? Tại mình không rảnh.
Tóm lại, trong tài liệu này mình gọi “phổ phản ứng” hay “phổ phản ứng đàn hồi” là phổ phản ứng của các hệ đàn hồi với một băng gia tốc cụ thể. “Phổ thiết kế” là hình dạng lý tưởng hóa (đã được làm trơn) của các phổ phản ứng, dành cho mục đích thiết kế. Xem lại ở đây để biết hai cái này nó khác nhau như thế nào.
Các bước xây dựng phổ thiết kế theo TCVN 9386:2012
Bước 1: Xác định gia tốc nền cực đại tham chiếu \(a_{gR}\) tại khu vực xây dựng như được cho ở đây. Lưu ý rằng đây là gia tốc nền cực đại đối với đất nền loại A (xem phân loại đất nền tại đây), ứng với chu kỳ lặp 500 năm (tức xác suất vượt trong 50 năm là khoảng 10%). Đây chưa phải là gia tốc nền cực đại dành để thiết kế.
Bước 2: Hiệu chỉnh gia tốc cực đại trên nền loại A theo niên hạn sử dụng của công trình. Cụ thể, gia tốc cực đại trên nền loại A dành cho thiết kế công trình phải được tính theo:
\(a_g = \gamma_I a_{gR}\) (1)
Trong đó:
\(\gamma_I = \sqrt[3]{T_{tk}/50} \) (2)
với \(T_{tk}\) là niên hạn sử dụng của công trình, tính bằng năm.
Bước 3: Xác định hệ số nền \(S\) theo loại đất nền như ở đây. Đây là hệ số khuếch đại gia tốc cực đại so với gia tốc cực đại trên đất nền loại A (xem lại ở đây để biết ảnh hưởng của loại nền đất đến gia tốc nền cũng như để biết cách phân loại nền đất). Khi đó gia tốc cực đại dành cho thiết kế sẽ là:
\(PGA = a_g S\) (3)
Bước 4: Xác định tỉ số cản \(\zeta\) của kết cấu (xem khái niệm cản ở đây). Nếu không rõ đại lượng này là gì thì lấy \(\zeta = 0.05\).
Bước 5: Xác định hệ số điều chỉnh độ cản \(\eta\) theo:
\(\eta = 10/(5+100\zeta)\geq 0.55\) (4)
Bước 6: Xác định các mốc chu kỳ \(T_b\), \(T_c\), \(T_d\) trên phổ thiết kế (tra các chu kỳ này ở đây).
Bước 7: Tính giá trị của phổ thiết kế \(S_e(T)\)tương ứng với chu kỳ tự nhiên \(T\leq 4s\) theo các trường hợp sau:
\(0\leq T < T_b: S_e(T) = a_g S \left[1+\frac{T}{T_b} (2.5\eta-1)\right]\) (5a)
\(T_b\leq T \leq T_c: S_e(T) =2.5\eta a_g S\) (5b)
\(T_c < T \leq T_d: S_e(T) =2.5\eta a_g S \frac{T_c}{T}\) (5c)
\(T_d < T \leq 4s: S_e(T) =2.5\eta a_g S \frac{T_cT_d}{T^2}\) (5d)
Bạn có thể sử dụng công cụ tại đây để xây dựng phổ thiết kế như mô tả bên trên. Phổ thiết kế ứng với chu kỳ \(T>4s\) cũng được tính sẵn trong đó.